活塞作为内燃机的关键零部件之一,它的工作情况直接关系到高速内燃机的工作可靠性和使用耐久性,一旦活塞的温度超过了活塞材料所能承受的极限温度,其强度将大大降低,并引发一系列的问题。因此,对活塞的冷却方式和冷却机理进行研究十分必要。本文以某型柴油机活塞为研究对象,利用Hypermesh软件建立了活塞喷油强制振荡冷却的CFD计算模型。搭建了机油喷射试验台架,进行机油喷射试验,测量液柱在若干点处的直径信息,用试验结果对仿真模型计算结果进行标定,验证了仿真模型的可靠性。在此基础上,利用该仿真模型对活塞喷油振荡冷却过程进行了Fluent稳态模拟,研究了不同喷油速度、不同油温下活塞位于上止点时冷却机油的流动与分布情况,以及喷油速度和油温对机油分布的影响。由于实际工作过程中活塞并非静止,因而要获得正确的喷油振荡冷却情况必须对活塞进行瞬态计算。利用Fluent动态层网格更新技术建立了活塞喷油冷却的瞬态计算模型,对活塞5个工作循环进行了模拟,得到了活塞不同曲轴转角处的机油体积分数分布和机油出口质量流量。利用Hypermesh分别建立了无冷却油腔活塞和带冷却油腔活塞的有限元模型,利用油冷-活塞流固耦合法及经验公式得到了活塞的热边界条件,计算得到了活塞的温度场,分析了温度场的分布规律,以及活塞加入内冷油腔后其温度场的变化及换热情况,其研究结果为喷油振荡冷却活塞的设计提供了参考。